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公開番号2025149094
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-08
出願番号2024049537
出願日2024-03-26
発明の名称移動体、自己位置推定方法及びプログラム
出願人三菱重工業株式会社,国立大学法人筑波大学
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G05D 1/246 20240101AFI20251001BHJP(制御;調整)
要約【課題】移動体の旋回時の自己位置推定処理の安定化を図る。
【解決手段】移動体は、移動体が移動する環境を計測して得られた点群データと基準データとに基づいて、移動体の方位角の角度ずれを推定する推定部110と、推定した方位角の角度ずれと前回の移動体の自己位置推定の結果とに基づいて、点群地図データを用いた移動体の自己位置推定の初期値を生成する生成部120と、生成した初期値と点群地図データとを用いて移動体の自己位置を推定する自己位置推定部130と、を備える。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
移動体が移動する環境を計測して得られた点群データと基準データとに基づいて、前記移動体の方位角の角度ずれを推定する推定部と、
推定した前記方位角の角度ずれと前回の前記移動体の自己位置推定の結果とに基づいて、点群地図データを用いた前記移動体の自己位置推定の初期値を生成する生成部と、
生成した前記初期値と前記点群地図データとを用いて前記移動体の自己位置を推定する自己位置推定部と、
を備える、移動体。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記推定部は、前記点群データ及び前記基準データの各々から点群の特徴部分を抽出し、抽出した前記特徴部分を比較して、前記移動体の方位角の角度ずれを推定する、請求項１に記載の移動体。
【請求項３】
前記推定部は、前記点群データ及び前記基準データの前記特徴部分を解析して正規分布を抽出し、前記正規分布のヒストグラム同士を比較して、前記移動体の方位角の角度ずれを推定する、請求項２に記載の移動体。
【請求項４】
前記推定部は、前記ヒストグラム同士の一致度を定量化し、最大となる前記ヒストグラムの位置に基づいて前記移動体の方位角の角度ずれを推定する、請求項３に記載の移動体。
【請求項５】
前記基準データは、前回の自己位置の推定で用いた前記点群データである、
請求項３に記載の移動体。
【請求項６】
前記生成部は、前記点群データから抽出する点群の特徴部分の数が判定閾値よりも少ない場合、前記移動体の動きをセンシングした結果に基づいて、前記初期値を生成する、
請求項１に記載の移動体。
【請求項７】
前記推定部は、前記移動体の動きをセンシングした結果に基づいて、前記移動体の前記角度の範囲を予想し、該範囲に応じた前記正規分布のヒストグラム同士を比較して、前記移動体の方位角の角度ずれを推定する、請求項３に記載の移動体。
【請求項８】
自動で移動する移動体の自己位置推定方法であって、
前記移動体が移動する環境を計測して得られた点群データと基準データとに基づいて、前記移動体の方位角の角度ずれを推定する推定ステップと、
推定した前記方位角の角度ずれと前回の前記移動体の自己位置推定の結果とに基づいて、点群地図データを用いた前記移動体の自己位置推定の初期値を生成する生成ステップと、
生成した前記初期値と前記点群地図データとを用いて前記移動体の自己位置を推定する自己位置推定ステップと、
を含む、自己位置推定方法。
【請求項９】
移動体の自己位置推定方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記移動体が移動する環境を計測して得られた点群データと基準データとに基づいて、前記移動体の方位角の角度ずれを推定する推定ステップと、
推定した前記方位角の角度ずれと前回の前記移動体の自己位置推定の結果とに基づいて、点群地図データを用いた前記移動体の自己位置推定の初期値を生成する生成ステップと、
生成した前記初期値と前記点群地図データとを用いて前記移動体の自己位置を推定する自己位置推定ステップと、
をコンピュータに実行させる、プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、移動体、自己位置推定方法及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
周囲を検出するセンサを備えて自動で移動する移動体が知られている。例えば特許文献１には、距離センサにより計測された物体までの距離と、自律移動ロボットの移動環境を示す地図情報とに基づいて自己位置を推定する旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第５９４９８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、移動体は、旋回中に車体の角度が急速に変化するため、旋回中の自己位置推定には、改善の余地がある。
【０００５】
本開示は、上述した課題を解決するものであり、移動体の旋回時の自己位置推定処理の安定化を図る移動体、自己位置推定方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る移動体は、移動体が移動する環境を計測して得られた点群データと基準データとに基づいて、前記移動体の方位角の角度ずれを推定する推定部と、推定した前記方位角の角度ずれと前回の前記移動体の自己位置推定の結果とに基づいて、点群地図データを用いた前記移動体の自己位置推定の初期値を生成する生成部と、生成した前記初期値と前記点群地図データとを用いて前記移動体の自己位置を推定する自己位置推定部と、を備える。
【０００７】
本開示に係る自己位置推定方法は、自動で移動する移動体の自己位置推定方法であって、前記移動体が移動する環境を計測して得られた点群データと基準データとに基づいて、前記移動体の方位角の角度ずれを推定する推定ステップと、推定した前記方位角の角度ずれと前回の前記移動体の自己位置推定の結果とに基づいて、点群地図データを用いた前記移動体の自己位置推定の初期値を生成する生成ステップと、生成した前記初期値と前記点群地図データとを用いて前記移動体の自己位置を推定する自己位置推定ステップと、を含む。
【０００８】
本開示に係るプログラムは、移動体の自己位置推定方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記移動体が移動する環境を計測して得られた点群データと基準データとに基づいて、前記移動体の方位角の角度ずれを推定する推定ステップと、推定した前記方位角の角度ずれと前回の前記移動体の自己位置推定の結果とに基づいて、点群地図データを用いた前記移動体の自己位置推定の初期値を生成する生成ステップと、生成した前記初期値と前記点群地図データとを用いて前記移動体の自己位置を推定する自己位置推定ステップと、をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、移動体の旋回時の自己位置推定処理の安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本実施形態に係る移動制御システムの模式図である。
図２は、移動体の構成の模式図である。
図３は、管理装置の模式的なブロック図である。
図４は、情報処理装置の模式的なブロック図である。
図５は、移動体の制御装置の模式的なブロック図である。
図６は、自己位置推定のアルゴリズムの一例を示すフォローチャートである。
図７は、並進ずれの場合の点群の収束例を説明するための図である。
図８は、回転を伴う場合の点群の課題を説明するための図である。
図９は、図５に示す自己位置推定制御部のアーキテクチャの一例を示す図である。
図１０は、図９の推定部の処理の一例を説明するための図である。
図１１は、正規分布抽出処理の一例を説明するための図である。
図１２は、正規分布で近似する処理の一例を説明するための図である。
図１３は、ヒストグラム化の一例を説明するための図である。
図１４は、ヒストグラム間の比較方法を説明するための図である。
図１５は、ヒストグラム間の比較方法を説明するための図である。
図１６は、第２実施形態に係る自己位置推定制御部のアーキテクチャの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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